長余輝發(fā)光材料是屬于光致發(fā)光材料的一種，是指經(jīng)日光和長波紫外線等光源的短時(shí)間照射，關(guān)閉光源后，仍能在很長一段時(shí)間內(nèi)持續(xù)發(fā)光的材料。由于稀土長余輝發(fā)光材料的儲(chǔ)光-發(fā)光的特性，它們可作為發(fā)光涂料、發(fā)光薄膜、發(fā)光油墨、發(fā)光陶瓷、發(fā)光塑料、發(fā)光纖維、發(fā)光紙等，在建筑裝潢、軍事設(shè)施、交通運(yùn)輸、消防應(yīng)急等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

　　有關(guān)長余輝材料的研究已有140年的歷史，其制備長余輝發(fā)光材料的基質(zhì)材料也由最初的硫化物發(fā)展到鋁酸鹽、硅酸鹽、硫氧化物以及鈦酸鹽等。目前為止獲得實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用的稀土長余輝發(fā)光材料集中在藍(lán)綠色上，主要包括傳統(tǒng)的硫化物材料、目前性能最好的SrAl2O4:Eu2+,D y3+綠光長余輝材料、Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+藍(lán)綠色長余輝發(fā)光材料以及Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+藍(lán)光長余輝材料，而其他顏色的長余輝材料基本上都處于研究階段，其發(fā)光性能和藍(lán)綠色長余輝材料還存在著很大的差別。研究和開發(fā)新的不同發(fā)光顏色或全色的稀土長余輝發(fā)光材料是人們努力追求的目標(biāo)。下面主要對(duì)紅、白等顏色稀土長余輝發(fā)光材料的最近研究進(jìn)展做一個(gè)簡單的介紹。

　　1、 紅色長余輝發(fā)光材料

　　根據(jù)三基色原理，通過將紅、綠、藍(lán)按一定的比例調(diào)配就可獲得其他任何顏色的余輝，但是必須要求三基色的發(fā)光強(qiáng)度和衰減時(shí)間都基本一致，目前藍(lán)綠色長余輝發(fā)光材料的研究已比較成熟，但是紅色長余輝材料的發(fā)光強(qiáng)度和余輝時(shí)間都還達(dá)不到要求，所以紅色長余輝材料的研究已成為目前的研究重點(diǎn)。

　　目前發(fā)現(xiàn)的能使基質(zhì)發(fā)紅光的稀土離子主要有Eu3+、Pr3+、Sm3+等，國內(nèi)外最早研究的紅色長余輝材料是堿土金屬硫化物體系，但它的主要缺點(diǎn)是化學(xué)穩(wěn)定性差，易潮解，因而限制了它的應(yīng)用。稀土元素激活的氧化物是很理想的紅色長余輝發(fā)光材料，其發(fā)光基質(zhì)主要為Y2O3、Y2O2S。1999年，Murazaki在傳統(tǒng)的紅色發(fā)光材料 Y2O2S : Eu3+中摻雜Mg和Ti獲得了發(fā)光時(shí)間較長的紅色長余輝材料，其余輝時(shí)間最長可達(dá)到5h。而堿土金屬鈦酸鹽MTiO3(M=Ca，Sr，Ba)因其性能穩(wěn)定、余輝衰減慢成為了近年來紅色長余輝材料的研究熱點(diǎn)，其主要的激活劑為Pr3+和Eu3+。以CaTiO3 :Pr3+為代表的堿土鈦酸鹽紅色發(fā)光材料，不僅穩(wěn)定性好，發(fā)光顏色也純正，但是其最大的缺點(diǎn)是發(fā)光亮度不夠，余輝時(shí)間也不能達(dá)到實(shí)際應(yīng)用要求，可見光區(qū)的激發(fā)強(qiáng)度有待進(jìn)一步的提高。另外有報(bào)道指出CaWO4:Eu3+也具有紅色的長余輝發(fā)光現(xiàn)象。

　　在紅色長余輝發(fā)光材料的研究中，還有很多工作處于探索階段，Y2O2S: Eu3+,Mg2+,Ti4+還是目前為止性能最好的紅色長余輝材料，但其余輝時(shí)間也僅5h。下一步還需要從基質(zhì)材料、制備方法、發(fā)光機(jī)理等方面進(jìn)行更加深入的研究，爭(zhēng)取早日在紅色長余輝發(fā)光材料方面做出突破。

　　2、 白色長余輝發(fā)光材料

　　白光是非常重要的照明及顯示器件的發(fā)光顏色，對(duì)于白光的獲取，可以按一定比例的紅、綠、藍(lán)三原色混合，還可以通過按一定比例的黃/藍(lán)色混合而得。然而，由于組成白色磷光體的每一組分的余輝衰減時(shí)間不相同，余輝亮度也有差別，這就導(dǎo)致了磷光體在衰減過程中不能持續(xù)保持一致的白色發(fā)光，最終會(huì)偏向余輝亮度高、時(shí)間長的組分顏色，所以理想的白光發(fā)射磷光體應(yīng)該是單一離子激活的單一基質(zhì)。

　　劉應(yīng)亮等人發(fā)現(xiàn)CdSiO3基質(zhì)中存在穩(wěn)定而強(qiáng)的420nm藍(lán)紫色發(fā)射，而三價(jià)稀土Dy3+離子在480nm和580nm處有特征發(fā)射，所以這三種發(fā)射混合就可表現(xiàn)出白色長余輝發(fā)射。同時(shí)，在SrSiO3與Sr2SiO4基質(zhì)中也可以通過摻雜Dy3+實(shí)現(xiàn)白色長余輝發(fā)光。劉波等報(bào)道了CaAl2O4:Dy3+，Sr2MgSi2O7:Dy3+以及Y2O2S:Tb3+的白色長余輝發(fā)射。陳永虎等制備出了白色長余輝鈣鎂硅酸鹽材料CaxMgSi2O5+x:Dy3+(x=1,2,3)，其白色長余輝發(fā)射持續(xù)時(shí)間超過1h。但目前為止，白色長余輝發(fā)光材料的發(fā)光性能還不是很好，制備工藝不是很成熟，不能應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，還需要進(jìn)一步深入的研究。

　　3、 其他顏色的長余輝發(fā)光材料

　　除了以上幾種顏色的長余輝發(fā)光材料以外，黃、橙等顏色的長余輝發(fā)光材料也不斷的有研究報(bào)道。例如Eu2+、Dy3+激發(fā)的硅酸鹽Ca2MgSi2O7長余輝發(fā)光材料的余輝顏色為黃色，Dy3+、Er3+、Ho3+、Tm3+以及Nd3+、Yb3+與基質(zhì)Gd2O2S復(fù)合的余輝顏色為橙色，而Eu3+和Sm3+與基質(zhì)Gd2O2S復(fù)合產(chǎn)生橙紅色的長余輝發(fā)光等。

　　4、 稀土長余輝發(fā)光材料的研究展望

　　從最開始的硫化物長余輝發(fā)光材料到現(xiàn)在的堿土鋁酸鹽、硅酸鹽及鈦酸鹽長余輝發(fā)光材料，人們?cè)谄渲苽浞椒?、發(fā)光機(jī)理、各組分在發(fā)光材料中的作用、應(yīng)用領(lǐng)域等方面做了大量的研究，但是要想實(shí)現(xiàn)多色甚至全色的長余輝發(fā)光材料還有很長的路要走：紅色長余輝發(fā)光材料的發(fā)光性能不夠理想，不能達(dá)到理想的要求;而白色長余輝發(fā)光材料的研究進(jìn)展也很緩慢。在以后的工作中，還需要在長余輝的發(fā)光機(jī)理、基質(zhì)材料、制備方法等方面做出更深入的研究。

　　稀土長余輝蓄光發(fā)光粉是新力光源最先自主研究開發(fā)的熒光粉系列產(chǎn)品，經(jīng)過近10年的研究開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，目前我公司已成為全球知名的長余輝蓄光發(fā)光粉生產(chǎn)廠家之一。目前，我公司在優(yōu)化現(xiàn)有長余輝蓄光發(fā)光粉及其制品的基礎(chǔ)上，正在向市場(chǎng)精細(xì)化方向發(fā)展，先后研發(fā)出了弱光激發(fā)、快速激發(fā)、耐水、高亮度多彩等多個(gè)不同系列的稀土長余輝發(fā)光材料，并提供多種不同余輝時(shí)間、不同激發(fā)時(shí)間、不同顏色的產(chǎn)品，可以滿足用戶不同層次的需求。

　　在以后的工作中，我們會(huì)繼續(xù)開發(fā)研究多種發(fā)光顏色、多種功能的稀土長余輝產(chǎn)品，不斷提高稀土資源附加值，爭(zhēng)取將稀土長余輝發(fā)光材料應(yīng)用到更加廣泛的領(lǐng)域中。